信息系统分析与设计 第六章 面向对象的系统分析与设计

基于UML的面向对象的系统分析与设计基于UML的面向对象的系统分析与设计引言：在当今信息社会中，随着科技的不断进步和应用的不断扩展，各行各业都离不开计算机系统的支持。

为了满足用户的需求，开发出高质量、高效率的系统就显得尤为重要。

而面向对象的系统分析与设计作为一个重要的环节，可以帮助我们更好地理解用户需求并将其转化为实现系统的蓝图。

本文将介绍基于UML的面向对象的系统分析与设计方法，并通过一个实例来演示其应用过程。

一、基于UML的系统分析与设计基础1.1 面向对象的概念面向对象是一种思想方式和编程方法，它将问题领域的实体抽象为类，通过类的组织和交互来描述系统的行为。

面向对象的设计方法使得系统更易于理解、维护和扩展。

1.2 UML的介绍UML（Unified Modeling Language）是一种用于面向对象系统建模的标准化语言，它提供了丰富的符号和图形表示方法，可以帮助分析和设计人员更好地表达复杂的系统结构和行为。

二、基于UML的系统分析与设计方法2.1 需求分析系统的需求分析是整个分析与设计过程的起始点，通过与用户的交流和讨论，了解用户的需求并进行准确定义。

在这一阶段，分析人员可以运用UML中的用例图、活动图等工具来分析和描述用户需求。

2.2 类建模在需求分析阶段的基础上，分析人员将用户需求转化为类模型。

通过识别和分析系统中的实体、属性和行为，可以确定类的结构和关系。

在这一阶段，可以运用UML中的类图来进行类的建模。

2.3 行为建模在类建模完成后，需要进一步分析和设计系统的行为。

行为建模通常包括状态图、顺序图和活动图等。

通过这些图形化表示，可以描述系统中各个类之间的交互和信息流动，保证系统的正确性和健壮性。

2.4 设计模式的应用设计模式是一种被广泛应用的解决问题的模板，它提供了一些经验性的指导原则和设计思路。

在系统分析与设计过程中，分析人员可以借鉴各种设计模式，通过复用已有的解决方案来提高系统的可靠性和效率。

第一章信息系统基础一、简答题1．什么是信息？信息与数据有什么区别？信息的本质是什么？答：信息，一般是指具有新内容、新知识的消息或情报。

信息与数据具有内在的联系。

数据是记录在一定介质上并可鉴别的符号，数据是无意义的符号，信息则是蕴含意义的符号。

数据是信息加工的原材料，信息是数据加工的结果。

信息的本质是物质的属性和特征，是事物运行状态与规律的表征。

2．什么叫系统？可以从哪个方面对系统进行分类？答：系统是由相互联系、相互影响的若干要素结合为具有特定目标、特定功能，并处于一定环境之中的有机整体。

从系统的复杂程度划分：简单的、中等的、复杂的和超复杂的系统。

从抽象程度划分：概念系统、逻辑系统、物理系统（也叫客观系统）。

从系统与外界的关系划分：封闭系统、开放系统。

3．简述管理的概念答：管理是对一定组织所拥有的资源进行有效整合以达成组织既定目标和履行责任的动态创造性活动。

管理的目的是实现组织的目标。

4．信息资源管理的基本模式是什么？答：是技术管理模式、经济管理模式、人文管理模式。

二、填空题1．（数据）是无意义的符号，（信息）是蕴涵意义的符号。

2．信息的本质是（物质）的属性和特征，是（事物）运动状态与规律的表征。

3．信息的特征有：承载性、（层次性）、传输性、（共享性）、加工性和时效性。

4．从逻辑层次看，可以把信息分为（语法信息）、语义信息和（语用信息）三种类型。

5．系统是由相互（联系）、相互影响的若干（要素）结合为具有特定目标、特定功能，并处于一定环境之中的有机整体。

6．系统的特性是指具有目的性、（相关性）、整体性、（层次性）和适应性几种。

7．管理的职能有决策、（组织）、计划、（领导）、控制和激励等六个方面。

三、选择题1．下面说法正确的是（D）A．数据就是数字 B．数据就是信息C．数据是加工之前的信息 D．信息是数据加工的结果2．下面哪个不属于信息的特征？（D）A．承载性B．传输性C．层次性D．独享性3．下面不属于系统特性的是（B）A．目的性B．功能性C．层次性D．适应性4．下面说法不正确的是（A）管理职能方面考题（决策是管理的核心）A．决策是企业的核心 B．从时间性可以把计划分为长期计划和短期计划C．组织结构也被称为组织机构 D．激励有直接满足和间接满足两种方法5．下面哪一种不属于信息资源管理模式？（D）A．技术管理模式 B．经济管理模式 C．人文管理模式 D．社会管理模式6．下面哪一种不属于信息资源管理的五大要素？（A）A．信息资源管理的应用B．信息资源管理的架构C．信息资源管理的组织D．信息资源管理的环境四、论述题1．谈谈信息资源管理在信息系统建设中的作用答：信息资源是指人类社会活动中所涉及到的信息内容，按照某种方法和规律，经加工处理有序化并大量积累后的用用信息的集合。

智慧树知到《面向对象的系统分析与设计》章节测试答案第一章1、下面关于功能分解法的优点描述错误的是A:以系统需要提供的功能为中心组织系统B:与模块化编程结合使用后，使开发效率有很大提高C:删除了GoTo语句，使软件能得到有效维护D:具有较强的应对需求变化的能力正确答案：具有较强的应对需求变化的能力2、下面的开发方法能够兼顾功能和数据的是A:功能分解法B:结构化方法C:信息建模法D:面向对象方法正确答案：面向对象方法3、结构化方法采用数据流、加工进行建模，需求变化极易引起两者的变动，进而引起其他数据流和加工的变化A:对B:错正确答案：对4、功能分解法以功能作为系统的构造块，数据组织能力强。

A:对B:错正确答案：错5、面向对象方法学的出发点和基本原则是尽可能模拟人类习惯的思维方式，分析、设计和实现一个软件系统的方法和过程，尽可能接近于人类认识世界解决问题的方法和过程。

因此面向对象方法有许多特征，如软件系统是由对象组成的；（）；对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系；层次结构的继承。

A:开发过程基于功能分析和功能分解B:强调需求分析重要性C:把对象划分成类，每个对象类都定义一组数据和方法D:对既存类进行调整正确答案：把对象划分成类，每个对象类都定义一组数据和方法第二章1、下列关于UML叙述正确的是（）。

A: UML是一种语言，也是系统设计的方法B: UML仅是一组图形的集合C: UML仅适用于系统的分析与设计阶段D:在信息系统开发过程方面，UML是一种建模语言，不是对开发过程的细节进行描述的工具正确答案：在信息系统开发过程方面，UML是一种建模语言，不是对开发过程的细节进行描述的工具2、UML的最终产物就是最后提交的可执行的软件系统和（）。

A: 用户手册B: 类图C: 动态图D: 相应的软件文档资料正确答案：相应的软件文档资料3、UML提供了4种静态图用于对系统的静态方面进行可视化、详述、构造和文档化。

其中（）是面向对象系统建模中最常用的图，用于说明系统的静态设计视图。

面向对象的系统分析与设计方法在信息化时代，各种软件系统已经深入到人们日常生活的方方面面。

如何将软件设计得更加高效、安全、易用成为设计人员不断探索的问题。

其中，面向对象的系统分析与设计方法被广泛应用于软件领域，成为当前软件研发中的流行趋势。

一、面向对象思想面向对象思想是一种软件分析、设计和编程思路。

它将现实世界中的实体抽象为对象，通过对象之间的交互和信息处理来实现系统的功能。

对象的行为和属性都与现实世界中的事物相对应，因此可以更加符合人类的思维方式，易于理解和维护。

同时，面向对象的设计还具有可重用性好、扩展性强、易维护等优点，因此被广泛应用于软件开发中。

二、面向对象的系统分析与设计面向对象的系统分析与设计方法采用面向对象思想，以系统的对象为中心，对系统所涉及到的实体进行抽象分析和设计。

其主要步骤包括系统需求分析、面向对象的分析和面向对象的设计。

1.系统需求分析系统需求分析是整个软件开发的关键，需要通过对用户需求、客户需求和用户交互接口需求等方面进行深入分析和调研，明确软件的功能、性能、可靠性和安全性等需求要求，为后续的设计和编码打下基础。

2.面向对象的分析面向对象的分析将系统需求分析的结果转化为面向对象的模型，具体包括对象、类、关系、约束条件等方面的分析。

其中，最重要的是通过实体之间的关系和交互来建立对象模型，理清对象之间的依赖关系和功能流程，同时将软件的功能划分为一个个模块，为后续的设计提供可靠的基础。

3.面向对象的设计面向对象的设计是指基于面向对象的分析结果，对系统进行更加详细的设计。

在设计过程中，需要运用各种通用的面向对象设计模式，如单例模式、工厂模式、观察者模式等，从而提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性，同时还需考虑系统安全性、性能等方面的设计。

三、面向对象设计方法的优势1.提高系统的可维护性面向对象设计方法可以将系统中的实体进行模块化的设计，每个模块都可以自行管理本身功能的维护和更新，同时多个模块之间的协调和合作也容易实现，从而提高了系统的可维护性。

面向对象的系统分析与设计课程设计1. 课程设计背景随着信息时代的到来，计算机科学技术在各个领域得到了广泛的应用和发展。

作为计算机科学技术中的重要分支之一，面向对象的系统分析与设计已经成为了计算机科学技术中的一个重要组成部分。

在现代软件开发中，面向对象的系统分析与设计已经成为了不可或缺的一部分。

2. 课程设计目的本课程设计的主要目的是培养学生的面向对象的系统分析与设计能力。

通过学习本课程，学生应该掌握面向对象的基本概念、面向对象的系统分析与设计基本方法和技能。

此外，本课程还应该通过实践使学生能够独立完成一个实际的面向对象的系统分析与设计项目。

3. 课程设计大纲本课程设计的主要内容包括：3.1 面向对象的基本概念本课程将首先介绍面向对象的基本概念。

包括类、对象、继承、多态等。

这些基本概念是理解面向对象编程的基础。

3.2 面向对象的系统分析和设计方法本课程将介绍面向对象的系统分析和设计方法。

包括需求分析、可行性分析、领域模型分析、数据模型设计、物理模型设计等。

3.3 根据需求设计面向对象的系统根据一个实际的需求将学生分组进行设计。

这将会需要学生使用UML建立需求分析模型，并在其基础上进行具体的软件开发。

其设计应该包括：领域建模、游戏界面设计、状态和策略设计等。

4. 课程设计要求4.1 团队合作学生应该分组，每组人数4-5人。

每个小组都会需要自己来完成一个面向对象的系统分析与设计项目。

因此，学生之间需要进行紧密的合作。

4.2 设计文档学生应该撰写设计文档，包括需求分析、设计理念和实现细节三个方面。

4.3 实现系统学生需要使用面向对象的编程语言来实现所设计的系统。

4.4 系统演示在课程结束后的演示环节，每个小组需要进行系统演示。

这是整个课程设计的一个重要环节。

5. 课程设计评分本课程设计将会按照如下标准进行评分：5.1 设计文档评分在设计文档评分中，评分标准包括需求分析、设计理念和实现细节。

其中，需求分析和设计理念各占30分，实现细节占40分。

面向对象的系统分析与设计
第一章基础知识
计算机软件开发的低效率长期制约计算机技术的发展。

软件工程的思想和方法，有利于解决于软件危机。

软件开发方法由传统的软件生命周期方法发展到面向对象的方法。

目前流行的软件分析与设计方法标准不统一。

1995年建立了统一软件分析与设计的方法，统一建模语言，简称UML。

1.1 软件开发方法概述
软件生命周期法
软件生命周期（Software Life Cycle）是指从软件的立项开发到软件的最终消亡的全过程。

软件生命周期经历制定计划，需求分析，软件设计，编码，测试，运行与维护等阶段。

制定计划阶段：确定系统目标，进行开发的可行性分析，制定实施计划。

需求分析阶段：对系统需求进行分析，并给出系统定义
软件设计阶段：根据系统的需求设计系统的体系结构与软件模块。

编码阶段：编写程序实现软件功能。

测试阶段：主要任务是测试软件，排除错误，确保开发得到的软件符合要求。

运行与维护阶段：将完成的软件安装到实际的工作环境中试运行，对系统进行考验，发现遗留问题并予以改进。

瀑布模型是建立软件生命周期的一种管理模型，它规定了软件生命周期的各个阶段。

第二章面向对象的软件开发过程第三章UML 语言
第四章Use Case图
第五章对象类图与对象图
第六章交互图
第七章状态机图
第八章活动图
第九章包图
第十章物理图与对象约束语言。

《面向对象系统的分析与设计》学习报告面向对象系统的分析与设计课程是本专业的一门重要的专业课。

通过本课程的学习，使我在已有的计算机软硬件基础知识、程序设计知识、数据库和网络通信知识的基础上系统掌握了面向对象系统的分析与设计方法和技术，并初步具备了针对特定环境下的应用问题进行信息系统开发（包括系统分析、设计与实现）的能力。

现将学习情况作以下汇报。

一、面向对象概述在 20 世纪 60 年代以前，软件开发者构造的软件系统大多都是较小的，且相对简单。

编程语言及编程环境也相对简单，随着软件复杂性的增长，为了更好地维护代码，软件开发也需要方法来进行约束。

传统的方法中，结构化方法和基于建模方法是典型的软件开发方法。

结构化方法是结构化分析、结构化设计和结构化编程的总称。

结构化方法的思想萌发于 20 世纪 60 年代，是在 70 年代由 TomDe Macro 和Ed Yourdon 等人被系统地进出来。

其目的在于，提供一个有序的机制，通过抽象来理解待开发的系统，试图产生结构良好的软件系统。

但对于较复杂的系统而言，容易导致模块的低内聚和模块间的高耦合，从面使得系统缺乏灵活性和可维护性。

基于建模方法在20 世纪70 年代末提出，即 Peter Chen 的实体——关系法与Ed Codd 的关系数据库理论相结合提出的一种新的软件开发方法。

其强调对信息实体建模，而不是对象建模。

结构化方法和基于建模方法都没有较强地描述系统的动态行为的能力。

随着计算机技术的飞速发展，计算机管理系统应用的普及，企业信息化势在必行。

传统开发方法结构化开发的软件存在很多问题，其有稳定性、可修改性和可重用性都比较差，生产效率低等缺陷，这是因为传统的软件开发是面向过程的。

然而，用户需求的变化大部分是针对功能的，采用面向对象方法开发可以满足用户的需求，因为面向对象有以下优点：能够比较自然地反映现实事物，可重用性、可维护性和可扩展性比较强。

什么是面向对象呢？“面向对象”本身没有任何意义。

面向对象系统分析与设计3.4.1 面向对象的基本概念程序设计分两种：面向过程和面向对象。

二者的区别：面向过程是将事件拆分成步骤进行实现，面向对象是将事件按功能划分，分别处理，这样增加了程序的可移植和扩展性。

以五子棋为例：面向过程的思路是：开始→黑子→绘画→判输赢→白子→绘画→判断→返回步骤2→输出最后结果。

每个步骤分别用函数实现。

面向对象的思路是：分为黑白双方，走棋模式一样；棋盘绘画系统；规则系统。

首先，对基本概念进行解读：1、对象：object，数据及其操作所构成的封装体，是系统用来描述客观事物的一个封装，是构成系统的基本单位。

对象三要素：标识、状态、行为。

以五子棋为例：标识即名称，黑棋还是白棋；状态：走还是等待；行为：走到哪？2、类：class，现实世界中实体的形式化描述，类将该实体的数据和函数封装在一起。

类包含：数据和函数，数据就是属性；函数就是功能。

仍以五子棋为例：不论黑或白棋，都是子得一种，它二者具有一些共同的属性、共同的一些功能，所以这个“棋子”就是一个类。

对象和类的关系：对象是类的实际例子。

例如，棋子是一个类，那么黑子和白子就是这个类里面的两个对象。

详见P93倒数第九行开始有4个总结。

3、抽象：通过特定的实例抽取共同特征以后形成概念的过程。

一个对象是现实世界中一个实体的抽象，一个类是一组对象的抽象。

它强调主要特征，忽略次要特征。

例如：计算机的五子棋游戏程序是现实五子棋的抽象，而棋子是黑子和白子的抽象。

这里五子棋游戏抽取了诸如：棋子、规则、棋盘等等主要的元素，而忽略了棋子的物理化学成分、棋盘的摆放位置等次要元素。

同理：棋子抽取了黑、或白子的共同的行为规则，而忽略了双方的角度差异。

4、封装：是将相关的概念组成一个单元，然后通过一个名称来引用它。

将数据基于数据的操作封装成一个整体对象。

对其访问或修改只能通过接口进行。

实际上封装是一个计算机里所谓“透明”的概念。

就是说用户下一个指令，计算机在后台进行了纷繁复杂的运算，最后返回用户一个结果，而用户只关系这个结果，对过程毫不关心，那么这个过程对用户来说就是透明的。